(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂板の下面側に、少なくとも一方向における断面が仮想三角形状を呈する仮想五面体状の凹部（「単位プリズム凹部」という）を並設してなる構成を有するプリズム面を備えた導光板であって、屋根材として使用することを特徴とする導光板。
【請求項２】
単位プリズム凹部が、仮想四角錐状を呈することを特徴とする請求項１記載の導光板。
【請求項３】
単位プリズム凹部の頂部の曲率半径が０ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光板。
【請求項４】
光線入射側とは反対側にプリズム面を位置させるように使用することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の導光板。
【請求項５】
透明樹脂板の上面側に、紫外線吸収層を備えた請求項１〜４の何れかに記載の導光板。
【請求項６】
カーポートの屋根材として使用することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラスやカーポートなどの屋根材として使用するのに適した導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テラスやカーポートの屋根材には、軽量性、透明性、耐衝撃性などの観点から、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂などからなる透明樹脂板を耐候処方してなるものが多く使用されてきた。透明な熱可塑性樹脂は、紫外線を吸収する傾向があるため、長期に亘り太陽光に晒されると紫外線によって劣化を生じるようになるばかりか、太陽光に含まれる紫外線が建築資材を透過して、室内や車内に置かれた物品の劣化、変色、変質等を引き起こすため、このような紫外線の悪影響を抑えるべく、その表面に、有機系紫外線吸収剤を配合した塗料や、酸化チタンあるいは酸化亜鉛を配合した塗料を塗布し、紫外線遮断性塗膜を形成してなる樹脂板が使用されていた（特許文献１参照）。
【０００３】
テラスやカーポートなどの屋根材には、雨や雪からまもる役割のほかにも、明るさを確保しつつ、太陽光の直射を防ぐ機能が求められる。例えばカーポートの屋根材の場合には、短時間で車内を快適な温度にすることができるように、夏場は車内への日照を防ぎ、冬場は逆に車内への日照を促すことが求められる。
【０００４】
従来の屋根材としては、例えば特許文献２には、入射角域における入射光線を選択的に透光させ、かつ入射角の小さな域内における入射光線を反射する透光パネルとして、複数個の直角プリズムを隣接配置してなる構成のものが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、夏季の太陽光線の入射方向からの入射光を元の方向に反射させる作用を有する多数の直角プリズムで構成された透明なプリズムパネルの下面に、着脱自在に断熱材を配設することにより屋根面を形成してなる採光屋根が開示されている。この特許文献３には、前記直角プリズムとして、断面直角二等辺三角形をした線状のものや、立方体の頂部のような形状（ピラミッド状）をしたキュービックプリズムも例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６３６４７号公報
【特許文献２】特開昭５８−１８９４４１号公報の請求項１等
【特許文献３】特開昭６２−１４８７５７号公報の請求項１等
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カーポートなどの屋根材においては、屋根材を透過した太陽光線の出射角を制御することによって、夏場は、下方部の照度を抑えて太陽光による車内の温度上昇を抑えることができ、逆に冬場は、下方部の照度を高めて車内の温度を高めることができることが求められるが、従来このような機能を備えた屋根材は開示されていなかった。
また、カーポートなどの屋根材の場合には、雪などが降り積もった場合を想定する必要があるため、雪などの荷重によって撓む性質を備えた荷重耐久性が求められる。
【０００８】
そこで本発明は、入射光線の出射角を制御することによって、夏場は下方部の照度を抑えることができ、冬場は逆に照度を高めることができ、しかも荷重耐久性にも優れた、新たな導光板を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、透明樹脂板の下面側に、少なくとも一方向における断面が仮想三角形状を呈する仮想五面体状の凹部（各凹部を「単位プリズム凹部」と称する）を並設してなる構成を有するプリズム面を備えた導光板を提案するものである。
【００１０】
このような構成を備えた導光板であれば、例えばカーポートなどの屋根材として使用することにより、夏場は下方部の照度を抑えることができ、逆に冬場は照度を高めることができるように、太陽光の出射角を制御することができる。よって、夏場、太陽が南に位置して高度が最も高くなった時、この角度で入射してくる太陽光線をプリズム面において反射し、太陽光線を導光板下側に透過させないようにすることができる。その一方、太陽の角度から徐々に低くなると、太陽光線が導光板下側に透過するようになり、冬場、太陽の角度が最も低くなった時に、導光板下側に透過する太陽光線量が十分に多くすることができ、駐車中の車内に光を取り込んで車内の温度を高めることができる。
さらに、本発明のように、単位プリズム凹部を並設してなる構成を有するプリズム面、言い換えればワッフル状のプリズム面を備えた導光板であれば、断面三角状の複数の溝を一定方向に設けた通常のプリズム面と比較して、冬場の照度をより一層高めることができるばかりか、設置した方角にかかわらず冬場の照度を高めることができ、しかも引っ張り強度や伸び特性など荷重耐久性に優れているという特徴を有している。また、例えば樹脂板の下面側に、ピラミッド状の凸部を並設してなるプリズム面を備えた導光板に比べて、プリズム部分の容積が大きいために屈折量が大きく、例えば冬場、太陽の角度が最も低くなった時に、導光板下側に透過する太陽光線量をより一層多くすることができる。
このように、本発明の導光板は、カーポートや、その他テラス等の各種屋根材や、住宅開口部用採光材や、その他の採光材として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の導光板の一例を示した部分断面斜視図である。
【図２】本発明の導光板の他例を示した部分断面斜視図である。
【図３】図１に示した単位プリズム凹部を天地逆転させて示した拡大図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２に示した単位プリズム凹部を天地逆転させて示した拡大図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の導光板に太陽光線が入射した際に当該光線が進む角度のモデル例を示した断面図であり、（Ａ）は夏のモデル、（Ｂ）は冬のモデルである。
【図６】本発明の導光板の変形例を示した側面図である。
【図７】本発明に対する比較例として作製した導光板を示した図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はそのＣ−Ｃ断面図、である。
【図８】本発明の実施例７−９として作製した導光板を示した図であり、（Ａ）（Ｃ）及び（Ｅ）はそれぞれ実施例７−９の平面図、（Ｂ）は実施例７のＢ−Ｂ断面図、（Ｄ）は実施例８のＤ−Ｄ断面図、（Ｆ）は実施例９のＦ−Ｆ断面図であり、（Ｇ）は実施例７−９のＧ−Ｇ断面図である。
【図９】実施例のシミュレーション試験において想定したカーポートの屋根材の寸法等を示した図である。
【図１０】実施例３（ワッフル）及び比較例１（プリズム）についての夏場における試験１の結果、すなわち夏場における設置方位角度と照度との関係を示したグラフである。
【図１１】実施例３（ワッフル）及び比較例１（プリズム）についての冬場における試験１の結果、すなわち冬場における設置方位角度と照度との関係を示したグラフである。
【図１２】試験３の結果、すなわち実施例７−９及び比較例について、単位プリズム凹部のピッチと最大点応力（Ｍｐａ）の関係を示したグラフである。
【図１３】試験３の結果、すなわち実施例７−９及び比較例について、単位プリズム凹部のピッチと破断点ひずみ（％）の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、実施形態に基づいて本発明を説明する。但し、以下に説明する実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明の範囲が以下の実施形態に制限されるものではない。
【００１３】
＜本導光板の構成＞
本実施形態の導光板（「本導光板」という）１は、図１及び図２に示すように、透明樹脂板２の下面側にプリズム面３を備え、透明樹脂板２の上面側に紫外線吸収層４を備えた板体乃至シート体である。但し、紫外線吸収層４は必ずしも備えてなくてもよい。
【００１４】
（透明樹脂板２）
透明樹脂板２の材料については、特に制限はない。一般に外装建材として使用されている透明樹脂を使用することができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂等の透明な樹脂材料を使用することができる。これらを１又は２種以上混合してもよい。これらの樹脂の中で、透明性、耐熱性、耐衝撃性などの点で、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。
【００１５】
ポリカーボネート系樹脂とは、主鎖中に炭酸エステル結合を含む線状高分子であり、例えば種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとをホスゲン法により反応させたり、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとをエステル交換法で反応させたりして得ることができる重合体などである。具体的には、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂を挙げることができるが、これに限るものではない。
ポリカーボネート系樹脂の分子量は特に制限するものではない。通常の押出成形によりシート成形可能な粘度平均分子量が１．５万〜３万程度のものが好ましい。
【００１６】
ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。
【００１７】
メタクリル系樹脂としては、メタクリル酸の各種エステルからなる重合体又は他の単量体との共重合体等が挙げられる。例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等の各種メタクリル酸エステルの単独重合体、及びこれらのメタクリル酸エステルと各種アクリル酸エステル、アクリル酸、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体等が挙げられる。
【００１８】
スチレン系樹脂としては、スチレン系単量体からなる重合体又はスチレン系単量体と共重合可能な単量体を用いた共重合体等が挙げられる。スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ベンゼン核の水素原子がハロゲン原子や炭素数１〜２のアルキル基で置換されたスチレン誘導体等があり、具体的には、スチレン、ｏ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン等がある。また、共重合可能な単量体としては、（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のアクリロニトリル系単量体や、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシルブチル、（メタ）アクリル酸−β−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸や、これらの各種エステル類又は酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピロリドン、（メタ）アクリルアミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイミド等が挙げられる。
【００１９】
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、少量のコモノマーを共重合させた塩化ビニル系共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。これらと塩化ビニリデン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン等とのポリマーブレンドでもよい。
【００２０】
ポリオレフィン系樹脂としては、α−オレフィンの単独重合体又はα−オレフィンと他の共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。このうち、密度が０．９１０〜０．９３５の低密度ポリエチレンやエチレン−α−オレフィン共重合体、酢酸ビニル含量が３０重量％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体が透明性及び耐候性に優れている。なかでも、酢酸ビニルの含量が５重量％〜３０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体は透明性、柔軟性及び耐候性が特に優れている
【００２１】
ポリアミド系樹脂としては、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１２、ナイロン−４６等が挙げられる。
【００２２】
透明樹脂板２は、近赤外線を吸収する物質、例えばイオウ、硫黄系化合物、銅系化合物およびその他の近赤外線吸収物質のうちの一種又は２種以上を含有してもよい。但し、含有しなくてもよい。
この際、イオウは、市販のイオウ粉末などを使用できる。例えば、鶴見化学（株）製（ＪＩＳ２級相当品）のイオウ粉末などが挙げられる。
硫黄系化合物としては、硫化鉛、チオ尿素誘導体等が挙げられる。
銅系化合物としては、ステアリン酸銅、硫化銅、フタロシアニル銅等が挙げられる。
他の近赤外線吸収物質としては、六塩化タングステン、塩化スズ、クロム、コバルト錯塩、アントラキノン誘導体等が挙げられる。
このような近赤外線吸収物質の含有量は特に制限されるものではないが、透明樹脂１００重量部に０．０１〜６重量部を含有させるのが好ましい。含有量が０．０１〜６重量部、好ましくは０．０１〜２重量部、特に好ましくは０．０１〜１重量部であれば、近赤外線領域の光線吸収性能に優れ、可視光線の透過率が高いものとなる。
【００２３】
また、透明樹脂板２は、本発明の効果を損なわない限度において、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、蛍光増白剤、離型剤、アンチブロッキング剤（シリカ、架橋ポリスチレンビーズ等）、軟化材、帯電防止剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００２４】
透明樹脂板２は、図１及び図２等に示すような平板状であってもよいし、図６に示すように、上側に湾曲して膨らんだ板体であってもよい。
【００２５】
（プリズム面３）
プリズム面３は、図１及び図２に示すように、透明樹脂板２の下面側、すなわち導光板１に光線が入射する側とは反対側に設けられ、少なくとも一方向における断面が仮想三角形状を呈する仮想五面体状の凹部３ａ（各凹部を「単位プリズム凹部３ａ」と称する）を並設してなる構成、言い換えれば、ワッフル状に形成されたプリズム面を有するものである。
【００２６】
単位プリズム凹部３ａは、図３−図４に示すように、少なくとも一方向における断面、すなわち縦方向、横方向の何れか或いは両方における断面が仮想三角形状を呈する仮想五面体状を呈する形状であればよい。この際、「仮想三角形状」及び「仮想二等辺三角形状」とは、底辺を仮想した場合に三角形状若しくは二等辺三角形状を呈するという意味であり、「仮想五面体状」とは、底面を仮想した場合に五面体状を呈するという意味である。
【００２７】
このような単位プリズム凹部３ａが並設されてなる構成を有するプリズム面３を透明樹脂板２の下面側に備えた導光板であれば、例えば図７に示すように、断面三角状の複数の溝を一定方向に設けた通常のプリズム面を備えた導光板に比べて、冬場の照度をより高めることができるばかりか、その際、設置した方角にかかわらず照度を高めることができ、しかも、引っ張り強度や伸び特性など荷重耐久性にも優れている。
また、ピラミッド状の凸部を並設してなるプリズム面を備えた導光板に比べて、プリズム部分の容積が大きいために屈折量が大きく、例えば冬場、太陽の角度が最も低くなった時に、導光板下側に透過する太陽光線量をより一層多くすることができ、照度を高めることができる点で優れている。
【００２８】
単位プリズム凹部３ａの形状は、図３に示すように、縦方向又は横方向の断面が三角形状を呈する仮想四角錐状の凹部であってもよいし、図４に示すように、縦方向又は横方向の断面が仮想三角形状を呈し、一方向に長尺な仮想五面体状を呈する凹溝であってもよい。
中でも、縦方向又は横方向の断面が仮想二等辺三角形状を呈するものが好ましく、その中でも、全ての側面が傾斜面である仮想五面体状を呈するものが好ましく、最も好ましくは仮想四角錐状を呈する凹部である。
【００２９】
単位プリズム凹部３ａにおいて、三角形状を呈する断面における頂部角度α（窄まり角度でもある）、言い方を変えれば、隣接する単位プリズム凹部３ａ、３ａの境界部である尾根部の頂部の角度αは、本導光板１を屋根材として使用した場合に、夏場において照度をより抑えることができ、冬場において照度をより高めることができるという観点から、６０°以上１２０°未満であるのが好ましく、７０°以上、或いは１００°以下であるのが特に好ましく、中でも７５°以上或いは８５°以下であるのがさらに好ましい。
【００３０】
隣接する単位プリズム凹部３ａ、３ａの境界部である尾根部の頂部は、図３及び図４に示すように、丸みを帯びていてもよいが、この頂部が丸くなると、尾根部を形成する各斜面の面積が小さくなり屈折能力が低下するため、この頂部の曲率半径Ｒは０ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。導光板１に入射する光線の角度を曲げる導光性の点からすると、頂部の曲率半径はできるだけ小さい方が好ましく、０．５ｍｍを超えると所望の導光性能を得られない可能性がある。かかる観点から、特に０．３ｍｍ以下、中でも特に０．２ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。
【００３１】
単位プリズム凹部３ａを平面視した場合の大きさは光学特性には影響しない。但し、小さくすれば、単位プリズム凹部３ａの深さも相対的に浅くなって耐久性は高まるため、耐久性の点では小さい方が好ましい。
【００３２】
また、単位プリズム凹部３ａの開口部の幅（ピッチ）は、図１及び図８（Ｅ）に示すように、縦方向と横方向とで同じであってもよいし、図２、図８（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、異なっていてもよい。
この際、一方向（例えば横方向）のＸピッチ（Ｌx）と、他方向（例えば縦方向）のＹピッチ（Ｌy）との比率は１：１〜１：３であるのが好ましく、最も好ましいのは１：１である。
また、単位プリズム凹部３ａのピッチ（Ｌx及びＬy）は０．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。上述のように、単位プリズム凹部３ａの深さが相対的に浅くなるため、耐久性の点ではピッチも小さい方が好ましい。但し、このピッチが０．５ｍｍ未満になると、曲部（Ｒ部）の割合が大きくなるため導光性能が低下する可能性があるばかりか、プリズムを賦形するための金型のピッチが増加するのに伴い、金型の製作に微細な加工が必要となるため、加工が行い難くなる。他方、該ピッチが３ｍｍを超えると、単位プリズム凹部３ａ、３ａ間の溝が深くなり、導光板の強度が低下してしまう。
よって、単位プリズム凹部３ａのピッチ（Ｌx及びＬy）は、０．６ｍｍ〜１．５ｍｍであるのが特に好ましく、中でも特に０．６ｍｍ〜１．２ｍｍであるのがさらに好ましい。
【００３３】
単位プリズム凹部３ａの凹部深さＨは、単位プリズム凹部３ａの頂部角度とプリズムピッチによって決定されるものであり、目安としては０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであるのが好ましく、特に０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであるのが好ましく、中でも特に０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであるのがより好ましい。
透明樹脂板２の板厚と単位プリズム凹部３ａの深さは、耐久性に影響するため、両者の関係、すなわち透明樹脂板２の板厚に対する単位プリズム凹部３ａの深さの比率としては、９０：１００〜１：１００、特に５０：１００〜３：１００、中でも特に３０：１００〜３：１００であるのが好ましい。
【００３４】
（紫外線吸収層４）
紫外線吸収層４は、透明樹脂に紫外線吸収物質を混合して形成することができる。
【００３５】
この際、透明樹脂としては、透明樹脂板２の材料として挙げた透明樹脂を使用することができる。中でも、接着性や界面での光散乱などを考慮すると、透明樹脂板２と同じ樹脂を使用するのが好ましい。
【００３６】
また、紫外線吸収物質としては、紫外線吸収性能を有すれば特に制限はなく、例えばベンゾトリアゾールやトリアジンなどを好適に使用できる。但し、これらに限定するものではない。
【００３７】
（層構成）
透明樹脂板２および紫外線吸収層４の各層の厚みは、表面硬度、成形性に問題が無ければ制限するものではなく、厚み比も同様である。一般的には、透明樹脂板２の厚みは０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、特に１．０ｍｍ〜３．５ｍｍ、中でも特に１．５ｍｍ〜３．０ｍｍであるのが好ましく、紫外線吸収層４の厚みは１０μｍ〜１００μｍ、特に２０μｍ〜７０μｍ、中でも特に２０μｍ〜４０μｍであるのが好ましい。
【００３８】
なお、本導光板１は、上述のように透明樹脂板２および紫外線吸収層４を備えていれば、他の層を備えていてもよい。例えば、近赤外線吸収層を備えていてもよく、この場合、透明樹脂板２の材料として挙げた透明樹脂に、前述の紫外線吸収物質を混合して形成することができる。
また、シート体の一面側にプリズム面３を備えたプリズムシートを透明樹脂板２とは別体として形成し、このプリズムシートを透明樹脂板２に積層するようにしてもよい。
【００３９】
＜製造方法＞
透明樹脂板２と紫外線吸収層４の積層方法としては、予めプリズム面３を賦形してなる透明樹脂板２に、紫外線吸収層４を備えたシートを積層するようにしてもよいし、また、透明樹脂板２を構成する樹脂（「透明樹脂板構成樹脂」という）と紫外線吸収層４を構成する樹脂（「紫外線吸収層構成樹脂」という）とを共押出しして積層した後、プリズム面３を賦形するようにしてもよい。
【００４０】
透明樹脂板構成樹脂と紫外線吸収層構成樹脂とを共押出する場合は、例えば、透明樹脂板構成樹脂を押出すメイン押出機と、紫外線吸収層構成樹脂を押出すサブ押出機（通常はメイン押出機より小型）とを使用するのが好ましい。
この際、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、メイン押出機の温度条件は、通常２５０〜２９０℃、特に２６０〜２８０℃とするのが好ましく、サブ押出機の温度条件は、通常２５０〜２９０℃、特に２６０〜２８０℃とするのが好ましい。
樹脂中の異物を除去するために、押出機のＴダイより上流側にポリマーフィルターを設置することが好ましい。
【００４１】
また、２種の溶融樹脂を共押出により積層する方法としては、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式などの公知の方法を用いることができる。
フィードブロック方式の場合、フィードブロックで積層された溶融樹脂を、Ｔダイなどのシート成形ダイに導き、シート状に成形し後、表面を鏡面処理された成形ロール（ポリシングロール）に流入させてバンクを形成すると共に成形ロール通過中に鏡面仕上げと冷却を行い、積層体を形成することができる。
他方、マルチマニホールド方式の場合には、マルチマニホールドダイ内で積層された溶融樹脂を、上記同様にダイ内部でシート状に成形し後、成形ロールにて表面仕上げ及び冷却を行い、積層体を形成することができる。
ダイの温度としては、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、通常２３０〜２９０℃、好ましくは２５０〜２８０℃であり、成形ロール温度としては、通常１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１８０℃である。ロールは縦型ロールまたは、横型ロールを適宜使用することができる。
【００４２】
プリズム面３を賦形する方法としては、例えば、透明樹脂板２を押出成形する際に、或いは、透明樹脂板２と紫外線吸収層４の積層シートを共押出成形する際に、所定のプリズム面３を刻印できるように彫刻された金属ロールを、押し出された透明樹脂板２に押し当て冷却することによりプリズム面３を賦形することができる。
【００４３】
＜用途＞
本導光板１は、カーポート等の屋根材に加工して使用するのに特に適している。本導光板１のプリズム面３を、光線入射側とは反対側に位置させるように配置すると、夏場は照度を抑えることができ、逆に冬場は照度を高めることができるように、太陽光の出射角を制御することができる。よって、例えばカーポートの屋根材として使用した場合には、夏場は、太陽光によって車内の温度上昇を抑えることができ、逆に冬場は、車内に光を取り込んで車内の温度を高めることができる。
また、本導光板１は、設置方向の制限を受けない点が特徴の一つである。
このような効果を有する本導光板１は、カーポートの屋根材のほか、テラスの屋根材やその他の採光材として好適に利用することができる。
【００４４】
＜用語の説明＞
本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意であり、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくはＹより小さい」の意を包含するものである。
また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）或いは「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と記載した場合、「Ｘより大きいことが好ましい」或いは「Ｙ未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。
【００４５】
一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい（日本工業規格ＪＩＳＫ６９００）、一般的に「シート」とは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、その厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例に基づいて本発明について説明するが、これらの実施例に本発明が限定されるものではない。
【００４７】
（比較例１）
紫外線吸収層構成樹脂としての紫外線吸収剤含有ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライト５２５０ＺＳ」）と、透明樹脂板構成樹脂としてのポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２７Ｕ」）を、それぞれ別々の押出機のホッパーに投入し、いずれも温度２８０℃で溶融し、次いで、マルチマニホールドダイを用いて共押出しした後、紫外線吸収層のポリカーボネート樹脂の側を鏡面金属ロール側とし、反対面を、予め頂角が７５°の二等辺三角形、高さ５０８μｍのプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与して冷却固化した。
【００４８】
得られたシートは、全厚さが２．５ｍｍ、紫外線吸収層／透明樹脂層の厚さ比が４０／２４６０である２種２層構成であった。
形成されたプリズム面は、図７に示すように、断面二等辺三角状の複数の溝を一定方向に設けたプリズム面、言いかえれば、断面二等辺三角形からなる三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されたプリズム面であり、各単位プリズムの頂部角度は７５°であり、いずれの単位プリズムの頂部も丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．２ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）は１．０ｍｍであった。また、単位プリズムの高さは５１０μｍであった。
【００４９】
（実施例１−６）
紫外線吸収層構成樹脂としての紫外線吸収剤含有ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライト５２５０ＺＳ」）と、透明樹脂板構成樹脂としてのポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２７Ｕ」）とをそれぞれ別々の押出機のホッパーに投入し、いずれも温度２８０℃で溶融し、次いで、マルチマニホールドダイを用いて共押出しした後、紫外線吸収層のポリカーボネート樹脂の側を鏡面金属ロール側とし、反対面を、三角山形状の複数の凸部を並設するように彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与して冷却固化して、導光板（サンプル）を得た。
【００５０】
得られた導光板（サンプル）は、全厚さが２．５ｍｍ、紫外線吸収層／透明樹脂層の厚さ比が４０／２４６０である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、図８（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）に示すように、仮想四角錐状を呈する単位プリズム凹部３ａが上下左右に連続して並設されたワッフル状のプリズム面であり、各単位プリズム凹部３ａの寸法は次のようであった。
頂部角度α：５５°、６０°、７５°、１１５°、１２０°、１３０°
単位プリズム凹部３ａの頂部の丸み（Ｒ）：０．２ｍｍ
ピッチ：Ｌx：０．８７〜１．０６ｍｍ、 Ｌｙ：０．８７〜１．０６ｍｍ
単位プリズム凹部３ａの凹部深さＨ：０．２２〜０．７８ｍｍ
【００５１】
（実施例７−９）
上記同様に、ピッチを変えて導光板（サンプル）を得た。
得られた導光板（サンプル）は、全厚さが２．５ｍｍ、紫外線吸収層／透明樹脂層の厚さ比が４０／２４６０である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、図８（Ａ）−（Ｇ）に示すように、少なくとも縦方向の断面が仮想二等辺三角形状を呈し、全ての側面が傾斜面である仮想五面体状の単位プリズム凹部３ａが上下左右に連続して並設されたワッフル状のプリズム面であり、各単位プリズム凹部３ａの寸法は次のようであった。
頂部角度α：７５°
単位プリズム凹部３ａの頂部の丸み（Ｒ）：０．２ｍｍ
ピッチ：Ｌx：１．０ｍｍ
Ｌｙ：１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ
単位プリズム凹部３ａの凹部深さＨ：０．５１ｍｍ
【００５２】
【表１】
0005514616.tif 000002
【００５３】
＜試験１：設置方位角度と照度との関係の検討＞
少なくとも一方向における断面が三角形状を呈する仮想五面体状の単位プリズム凹を並設してなるワッフル状のプリズム面を、透明樹脂板の下面側に備えた導光板（実施例３）と、断面が三角形状を呈する溝部を並設してなる通常のプリズム面を透明樹脂板の下面側に備えた導光板（比較例１）とを、それぞれカーポート屋根材に使用した場合を想定し、設置方位角度を変化させた場合の照度をシミュレーションにより検討した。
なお、試験１及び試験２のシミュレーションでは、頂部の丸み（Ｒ）を設定することができないため、実際に作製した上記実施例及び比較例の導光板（サンプル）について、単位プリズム凹部３ａの頂部の丸み（Ｒ）を０ｍｍに設定し（これに伴って凹部深さ（Ｈ）とピッチ（Ｌx及びＬy）が変更）、他のデータは実施例及び比較例の導光板（サンプル）のとおりに設定した。頂部の丸み（Ｒ）、凹部深さ（Ｈ）及びをピッチ（Ｌx及びＬy）を変更しても、設置方位角度と照度との関係、並びに、単位プリズム凹部３ａの頂部の角度と照度との関係には影響はない。
【００５４】
（シミュレーション試験）
シミュレーションソフトを用いて、導光板（サンプル）をカーポートの屋根材として使用することを想定してシミュレーションを行った。
【００５５】
具体的には、照明設計解析ソフトウェア（製品名「Ｌｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ」）を使用して、上記実施例及び比較例で得られたシートを、図９（Ａ）（Ｂ）に示す寸法のカーポート屋根材（Ｌ1＝４９８０ｍｍ、Ｌ2＝２４０６、Ｈ1＝２３５７ｍｍ、Ｈ2＝１７９６ｍｍ、Ｒ1＝９９°、屋根材面積＝１２ｍ2）に加工して使用することを想定し、平均照度を測定した。
この際、カーポート直下の範囲（「有効範囲」ともいう）を南北方向２０マス、東西方向に１０マスに測定間隔を区切り、更にカーポート直下の範囲から東西南北方向にそれぞれ２マスずつ測定範囲を広げ、各マスの照度を測定し、全マスを対象として、実施例１においてプリズム面を形成しない樹脂板（；ブランク、厚さ２．５ｍｍ、紫外線吸収層／透明樹脂層の厚さ比が４０／２４６０）の平均照度に対する、サンプルの平均照度の比率（％）を次の式（１）で算出した。
（１）・・平均照度（％）＝（全マスの照度平均値）×１００／（ブランクの全マスの照度平均値）
【００５６】
この際、長さ方向が南北方向を０°として３０°刻みで方位を変えて設置することを想定し、東京での夏至における南中高度（７８°）および同じく東京での冬至における南中高度（３１°）の時の平均照度を算出し、表２および図１０−図１１に示した。
【００５７】
【表２】
0005514616.tif 000003
【００５８】
（考察）
一定方向に溝を並設してなる通常のプリズム面（比較例１）と、単位プリズム凹部を並設してなるプリズム面、言い換えればワッフル状のプリズム面（実施例３）とを比較すると、特に冬場において、通常のプリズム面（比較例１）の場合には、プリズムを形成しない板体（ブランク）に対する照度比（％）が、６０°、９０°、１２０°、２４０°、２７０°、３００°の場合にほぼ１００％となり、照度を高めることができていない、すなわち冬場の導光効果が発現されていないのに対し、ワッフル状のプリズム面（実施例３）の場合には、全方位で導光効果を発現することが確認された。よって、単位プリズム凹部を並設してなるプリズム面、言い換えればワッフル状のプリズム面を備えた導光板をカーポートの屋根材として使用する場合、その設置角度を任意とすることができることが判明した。
【００５９】
＜試験２：単位プリズム凹部３ａの頂部の角度と照度との関係＞
頂部角度を種々変えた導光板（サンプル）を、それぞれカーポート屋根材に使用した場合を想定し、頂部角度と照度との関係をシミュレーションにより検討した。
【００６０】
（シミュレーション試験）
シミュレーションソフトを用いて、導光板（サンプル）をカーポートの屋根材として使用することを想定してシミュレーションを行い、単位プリズム凹部３ａの頂部角度の好ましい範囲を検討した。
【００６１】
具体的には、照明設計解析ソフトウェア（製品名「Ｌｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ」）を使用して、上記実施例及び比較例で得られたシートを、図９（Ａ）（Ｂ）に示す寸法のカーポート屋根材（Ｌ1＝４９８０ｍｍ、Ｌ2＝２４０６、Ｈ1＝２３５７ｍｍ、Ｈ2＝１７９６ｍｍ、Ｒ1＝９９°、屋根材面積＝１２ｍ2）に加工して使用することを想定し、平均照度を測定した。
この際、カーポート直下の範囲（「有効範囲」ともいう）を南北方向２０マス、東西方向に１０マスに測定間隔を区切り、更にカーポート直下の範囲から東西南北方向にそれぞれ２マスずつ測定範囲を広げ、各マスの照度を測定し、全マスを対象として、実施例１においてプリズム面を形成しない樹脂板（；ブランク、厚さ２．５ｍｍ、紫外線吸収層／透明樹脂層の厚さ比が４０／２４６０）の平均照度に対する、サンプルの平均照度の比率（％）を次の式（１）で算出した。
（１）・・平均照度（％）＝（全マスの照度平均値）×１００／（ブランクの全マスの照度平均値）
【００６２】
その際、長さ方向が南北方向から０°を向くように設置することを想定し、東京での夏至における南中高度（７８°）および同じく東京での冬至における南中高度（３１°）の時の平均照度を算出し、結果を表３に示した。
【００６３】
【表３】
0005514616.tif 000004
【００６４】
（考察）
夏場において照度をより抑えることができ、冬場において照度をより高めることができるという観点から、頂部角度αは、６０°以上１２０°未満であるのが好ましく、特に７０°以上、或いは１００°以下であるのがより好ましく、中でも７５°以上或いは８５°以下であるのがさらに好ましいことが分かった。
【００６５】
＜試験３：単位プリズム凹部３ａのピッチと荷重耐久性との関係＞
単位プリズム凹部３ａのピッチを変えた実施例７−９の導光板（サンプル）について、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６２に準じて、下記測定条件で引張試験を行い、最大点応力（Ｍｐａ）と破断点ひずみ（％）を測定し、これらとピッチとの関係を図１２及び図１３に示し、好適なピッチの範囲を検討した。
【００６６】
測定装置：島津製作所製「ＡＧ−２０ｋＮＧ」
ロードセル：ＳＦＬ−２０ＫＮＡＧ
サンプル形状：ダンベル形  試験片１Ｂ形
【００６７】
（考察）
図１２及び図１３の結果より、一方向（例えば横方向）のＸピッチ（Ｌx）と、他方向（例えば縦方向）のＹピッチ（Ｌy）との比率は、最大点応力（Ｍｐａ）と破断点ひずみ（％）のいずれにおいても、１：１に近づくほど好ましいことが分かった。
よって、この結果とこれまで行ってきた試験結果を総合すると、一方向（例えば横方向）のＸピッチ（Ｌx）と、他方向（例えば縦方向）のＹピッチ（Ｌy）との比率は、１：１〜１：３であるのが好ましく、中でも１：１〜１：２であるのが好ましく、最も好ましいのは１：１であると考えることができる。
また、単位プリズム凹部３ａのピッチ（Ｌx及びＬy）の絶対値に関しては、単位プリズム凹部３ａの深さが相対的に浅くなるため、耐久性の点ではピッチも小さい方が好ましいが、ピッチが小さ過ぎると、曲部（Ｒ部）の割合が大きくなるため導光性能が低下する可能性があるばかりか、プリズムを賦形するための金型のピッチが増加するのに伴い、金型の製作に微細な加工が必要となって加工が難くなるため、このような観点から、単位プリズム凹部３ａのピッチ（Ｌx及びＬy）は、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度であるのが好ましく、特に０．６ｍｍ〜１．５ｍｍ、その中でも特に０．６ｍｍ〜１．２ｍｍであるのがさらに好ましいと考えることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  導光板
２  透明樹脂板
３  プリズム面
３ａ  単位プリズム凹部
４  紫外線吸収層
【図１】
0005514616.tif 000005
【図２】
0005514616.tif 000006
【図３】
0005514616.tif 000007
【図４】
0005514616.tif 000008
【図５】
0005514616.tif 000009
【図６】
0005514616.tif 000010
【図７】
0005514616.tif 000011
【図８】
0005514616.tif 000012
【図９】
0005514616.tif 000013
【図１０】
0005514616.tif 000014
【図１１】
0005514616.tif 000015
【図１２】
0005514616.tif 000016
【図１３】
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